磁电滚摆_课外实验-查字典物理网

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磁电滚摆

查字典物理网 2012-12-29

自制的滚杆摆动式磁电作用演示器，简称磁电滚摆，是综合电磁力和电磁感应的左、右手定则，使机械能与电磁能相互交替转换的关系直观地表现出来的仪器。磁电滚摆的结构如图20．10－1所示。

【制作方法】

1．铜导轨的制作：

分别将两根长20厘米的扁铜条对半折，使其夹角为150°－170°，底部末端全部卷成半圆弧形倒钩，制成两个如图20．10－1（b）所示的铜导轨。

2．铜杆滚子的制作：

截取两根长10．5厘米的硬铜丝为轴杆，在每根轴杆的两端装配小轮，就制成了两个铜杆滚子，如图20．10－1（C）中所示。

3．广延的强磁场：

图20．10－1中采用截面积为20×10厘米²和中心长度是1．2米C形轭铁，其相对磁导率为600。在轭铁两臂上分别用直径1．2毫米的漆包线密绕9000匝成为两个线圈。磁极为C形硅钢片，其矩形截面积为20×10厘米²，磁导率为6000，两极间空隙长约4厘米，线圈中通过4安培电流时，空隙间可得磁感应强度为0．6特斯拉的均匀磁场。

4．组装：

两个线圈接直流电源。

截取一块如图20．10－1（C）中所示20×10厘米²的胶木板作底板，将底板水平地放置在下方的磁极上。将两根铜导轨竖直安装在水平胶木底板上，彼此平行，间距为10厘米，做成稍微倾斜的平行双导轨。

将铜杆滚子跨放在导轨间，使它与导轨密切接触，可在轨道上滚动。

【使用方法】

将两个铜杆滚子分别放置在导轨底钩内，调节两侧对称且位于同一水平高度上。将滚子a、b提到导轨右侧斜臂的顶部附近，让它向右下方自由运动，与此同时，另一个滚子也从导轨左侧斜臂底钩内出发被拨动沿斜轨向右方运动，这样两只滚子分居导轨两斜臂上下往复摆动，时而一齐都向右运动，此降彼升，一加速另一减速。时而一齐都向左运动，此升彼降，一减速另一加速，各自以降到底钩和升到臂顶为限，相互交替翻转，两者在步调上轮流降升，正好表明了两只直线运动往复式的脉冲直流电机模型在联合运动，一只作为发电机，另一只就作为电动机，彼此交换起作用，分别轮流遵循着电磁感应和电磁力的右、左手定则，使机械能和电磁能相互转化，往复循环。

编者提示：本自制教具可辅以“磁场”部分的物理实验教学。

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